敦林二中-物理高考选择题备忘录
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敦林二中2007-2008年物理高考选择题备忘录
思想方法:程序法是普遍采用的基本方法,假设法适用于情况难以断明时,极端法适用于有临界问题时。
分析时常用牛顿第二定律的瞬时性分析法。
(1).程序法:按顺序对题目给出的物体运动过程分析的方法简称“程序法”,程序法要求我们从读题开始,注意题中能划分多少个不同的状态,然后对各个过程或各个状态分析。
(2)极端法(或称临界条件法):在物体的运动变化过程中,往往达到某个特定状态时,有关的物理量将发生突变,此状态叫临界状态,相应的待求物理量的值叫临界值。
利用临界值来作为解题思路的起点是一种很有用的思考途径,这种方法称为临界条件法。
这种方法是将物体的变化过程推至极端――临界状态,抓住满足临界值的条件,分析物理过程进行求解
(3)假设法:依题意从某一假设入手,然后运用物理规律得出结果,再进行适当讨论,从而找出正确答案,这样解题科学严谨,合乎逻辑,而且可以拓宽思路
(4)理想实验是科学研究中的一重要方法,它把可行事实和理论思维结合起来,可以深刻地揭示自然规律;它是建立在可行的事实基础之上,这类理想实验以可行的事实为基础,经过抽象思维抓住主要因素,忽略次要因素,从而深刻地提示了自然规律。
(5)瞬时性分析的步骤:确定研究的物体,分析物体所受的合力的大小和方向;确定物体的瞬时速度方向;确定合力与运动速度的夹角。
力与速度方向在同一直线上时:同向加速,反向减速。
力与速度的方向不在同一直线时,夹角小于900曲线加速,大于900曲线减速。
力为变力(大小不变)且与速度方向始终垂直,物体做圆周运动。
(合力的指向曲线的弯曲方向)
注:复杂运动分成若干个小过程,分析清楚每个小过程的物理情境至关重要,要对物理过程一清二楚,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。
题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。
画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。
有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死的、间断的,而动态分析是活的、连续的。
一机械振动:
1.简谐运动的位移:振动偏离平衡位置的位移;大小:从平衡位置到物体的有向线段;
方向:从平衡位置指向物体所在。
2.回复力:使振动物体回到平衡位置的力。
是效果力,是振动方向的合外力,是一个力或可能是几个力的合力,还可能是一个力的分力(摆)。
3.简谐运动方程:x =Asin ωt x =Acos ωt.
**4.简谐运动图象
由图象直接可看出:振幅、周期、一质点任意时刻偏离平衡位置的位移。
间接可推出:回复力F 、加速度a 的变化规律和速度V 、动能E k 、系统的势能E p 的变化。
注1:简谐运动的位移X 、回复力F 、加速度a 、速度V 都随时间做正弦(或余弦)式周期性变化,变化周期为T ;振子的动能E k 、系统的势能E p 也做周期性变化,周期为T/2,
注2:凡离开平衡位置的过程:V 、E K 均减小,X 、F 、a 、E P 均增大;向平衡位置运动时则相反。
注3:在O 点两侧的对称点上,X 、a 、F 、V 、E K ,E K 的大小都相同,且从O 运动到此对称的两点(或反之)所历时间相等。
应用:利用简图法和图象法解决振动问题。
5.单摆
(1)单摆的等时性:单摆的周期与摆球质量、振幅无关,只与摆长有关
(2)单摆的周期公式:T =g l
2 应用:①不同星球表面:g=Gm/r 2 、②、单摆处于超重或失重状态:g=g 0±a 为等效加速度。
完
全失重则g=0 ③、摆钟快慢及调整问题 ④、单摆实验题:
振动的能量 受迫振动、阻尼振动、共振
振动的能量取决于振幅,周期只与振子(或单摆)自身条件决定{固有周期},物体做受迫振动的频率等于驱动力频率;当又等于固有频率时,会发生振幅最大的现象称共振。
阻尼振动:由于在振动过程中不可避免地存在着阻力,所以振动的能量一直在减小即振幅的减小,此称阻尼振动,获得无阻尼振动的最简单的方法是施加一个周期性的外力。
二.机械波:
1.机械波的产生条件:振动、传播振动的介质。
2.机械波的形成:1点动带动2点动,2点重复1点的动作,前质点依次带动后续的质点;
3.机械波的传播特点:是传播能量的一种方式,质点本身并不随波迁移,传播的是振动的形式(机械振动在介质中传播过程),传播的是能量、传播的是波的信息(振源向何方振动,则起振点也向此方向振动或起振点的振动方向反映了振源的振动方向)。
介质中各质点的振动的周期和频率都和振源(又称波源)的周期和频率相同(受迫振动) 4.机械波的图象
t
由机械波的图象直接可看出:①某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移
②质点振动的振幅③波长
波长λ:相邻的波峰间、相邻的波谷间;振动情况总是相同的相邻质点相对平衡位置间的距离应用:间接可推出:
(1)若知道振动方向可求得传播方向,反之亦然。
判断方法:(a)特殊点法(确定近振源点){站在波峰看两边,哪边上升哪边传}(b)微平移法(C)“下坡上,上坡下”
(2)波的图象与振动图象互换:由某一点的振动图象得出振动方向、周期、振幅,从而判定波的传播方向。
(或反之)
5.波长、波速、频率三者间的关系:V=λf=λ/T
注1:质点振动一周期波延传播方向传播一个波长。
注2:波速与波源振动的快慢无关只取决与介质的性质,在气、液、固中速度依次增大。
应用:(1)二时刻波形图问题(一般已知波速的大小和方向)有两方面设计:
(a)△t由所给出二时刻的时间差确定是T/4、3T/4,向左传播是T/4则向右传播是3T/4;此为波的双向性;另有T/2的情况。
此为波的时间周期性通常设计
(b)△x由所给出或求出的波传播的距离与波长比较得出是λ/4、λ/2、3λ/4的哪一种情况;此为波的空间周期性
注:(1)此二问题都要画出二波形图。
应注意简谐波的周期性,解多为一集合。
注2:波的对称性:波源的振动要带动它左、右相邻质点的振动,波要向左右两方向传播,对称性是指波在介质中左、左同时传播时,关于波源对称的左右两质点振动情况完全相同。
(2)已知两点间的距离:画基础波形(不足一个波长的图象),再加入周期性,注意波可能向左右传播。
(3)波的形成问题:振源向何方振动,则起振点(波传到的点)也向此方向振动,注意波从一点传到另一点时需要时间,从而使二点全振动的次数不同,此时应取大的作为波源的频率。
由所差全振动的次数可得出两点间有多少个波长的距离。
(4)波传播的速度与某一质点振动的速度的区分;某一点振动位移与传播位移的区分。
6.波的干涉、衍射、多普勒现象
波的干涉:①干涉的条件:频率相同的两列波相遇
②干涉的规律:满足波的叠加原理,几列波相遇时能够保持各自的状态不互相干扰,在几列重叠的区域里,任何一个质点的总位移,都等于这几列波各自引起位移的矢量和。
③加强与减弱的规律:二波振动情况相同则相差半波长的偶数倍的区域是加强区,相差半波长的奇数倍的为减弱区。
若二波振动情况相反,则加强与减弱区相反。
衍射:明显衍射的条件:障碍物或缝隙的大小与波长相比差不多或比波长小
多普勒现象:当观察者与波源有相对运动时,观察者接收到的频率发生变化的现象;相互靠近时频率增大,反之减小。
7.声波:
(1)可闻声波20Hz---20000Hz之间(2)次声波:低于20Hz
(3)超声波:大于20000Hz 可用于工程质量检测及医疗、超声波定位等。
三.热学
1.分子动理论:
(1)物质是由大量分子组成的
分子直径的数量级:10-10m
单分子油膜法估测分子的直径:D =V/S (V 纯油酸的体积、S 在水面上形成的油膜的面积) 分子质量 m 0=M/N A ,分子个数 A N M
m n = 固液体分子体积、气体分子所占空间的体积 A
N M V ρ=0 (2)分子无规则热运动:布朗运动是悬浮微粒的运动,是液体分子无规则运动的反映
(3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力减小的快。
在r 0处F 引=F 斥分子力为零。
r> r 0表现为引力,r < r 0表现为斥力
2.物体的内能:与温度和体积有关
(1)温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志(是分子平均动能的标志)
(3)分子势能:分子力做正功,分子势能减小 ,在r 0处F 引=F 斥且分子势能最小
(4)物体的内能:是指物体内所有分子的分子平均动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零,其内能只与温度有关。
3.能量守恒定律:能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的整个过程中能量的总和保持不变。
注:第一永动机不能实现(它违背了能量守恒定律)
4.热力学三定律:
改变物体内能的两种方式:做功和热传递;做功:量度其它形式的能与内能间的转化,热传递是内能在物体间的转移(用热量量度);其本质不同,但在改变物体内能上是等效的。
(1)热力学第一定律:W +Q =ΔU>
W >0:外界对物体做功(J), Q> 0:物体吸收热量(J),ΔU> 0:内能增加
(2)热力学第二定律:
注:第二永动机不可实现
(3)绝对零度不可达到:T =t +273(K )
5.气体压强的微观解释
压强p :单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,
标准大气压:1atm =1.013×105 Pa =76cmHg ( 1Pa =1N/m 2 )
注:气体压强与单位体积内的分子个数有关(分子密度)还与温度有关
Ft =nmv P =F/s
四.万有引力定律:F=GMm/R 2说明:①G=6.67×10-11Nm 2/kg 2②适用范围:质点间相互作用
1.“登”: GMm/R 2=mg+mr ω2 (赤道) GMm/R 2=mg (极地)
注:自转向心力(mr ω2)很小,在近似计算时可忽略不计 黄金代换式:GMm/R 2=mg
应用:(1)重力加速度随纬度变化的规律:赤道最小,极地最大,纬度升高g 变大。
(2)测天体的质量(或密度)ρ=M/V =3M/4πR 3
(3)由于某种原因,使天体自转角速度增大,从而使物体所受重力变小,角速度增大到某一值时(GMm/R 2=mR ω2)天体会因自转而解体。
(4)与其它章结合:在天体上抛出物体或与单摆测周期结合。
二.“环” F =GMm/r 2=mV 2/r= mr ω2=mr4π2/T 2=ma
五个物理量的分析:
注1:r 是环绕体的环绕半径(公转半径);M 是中心体的质量;ω、T 是公转角速度和周期 a 是公转的向心加速度,在近地球时与地球表面的重力加速度可认为是同一值。
注2:r GM
v =是环绕速度:第一宇宙速度是最大的环绕速度,是最小的发射速度, 第一宇宙速度:R GM
v ==gR =7.9km/s( 近地卫星的环绕速度R 为地球的半径)
注3:同步卫星:与地球具有相同的自转角速度、相同的周期;确定的线速度和加速度,在地球赤道轨道上空确定的3.6万千米高处。
应用:
(1)测定天体的质量、测定的平均密度(一般近地)
**(2)各个天体对一个物理量的比较分析(F 、v 、ω、T 、a ):多采用比值法解决问题
(3)双星问题设计:双星有共同的角速度,靠它们之间的万有引力提供向心力维持物体做圆周运动
(4)卫星发射与回收问题:脱离时加速,进入时减速(不计阻力时有机械能守恒问题)
(5)重力加速度随高度变化的规律:随高度的增高而减小。
F =GMm/(R +h )2=mg
五.几何光学:
1、基本概念:
(1)光源:能自行发光的物体;分为面光源,线光源,点光源(理想化的物理模型)
(2)光束:(平行光、发散光、会聚光)光线是光束的抽象是理想化的物理模型。
(3)光速:光在真空中的传播速度最大为C =3*108m/s ,在其它介质中的速度都比它小
(4)直线传播:光在同种均匀介质中作直线传播。
(5)人观察物体:是物体反射的光线的反向延长线的交点。
(6)影:(7)光的反射(8)光的折射(9)全反射(10)色散(11)折射率
2.光传播的规律:
(1)影:利用三角形相似解决
(2)小孔成像
(3)光的反射定律:反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,反向光线和入射光线分别位于
法线的两侧,反向角等于入射角,光线可逆。
应用:平面镜成像作图法:A 、反射光线与入射光线关于法线对称 B 、物像对称法(像成正立、等大的虚像,物像关于平面镜对称) 人照镜子(全身)图
问题设计:
物像相对运动: 利用三角函数定量分析物体和像
(4)光的折射定律:折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧,光线可逆。
入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量,即n =sin θ1/sin θ2=C/V =λ1/λ 2 二问题:(1)同一种色光在不同种介质中 (2)各种色光在同一种介质中
分析:(1)当光从光疏介质向光密介质传播时入射角大于折射角(研究的一般问题是光疏介质为真空或空气){注意光路可逆},光在折射率大的介质中传播速度小,折射率小的介质中传播速度大(光疏介质折射率小,传播速度大;光密介质折射大,传播速度小,)光从一种介质向另一种介质传播时频率不变。
波长变化(光疏介质中波长大)
分析(2)可见光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序频率依次增大(波长减小) 某种介质对各种色光的折射率按以上顺序依次增大
应用1(1)人眼看折射问题:()从空气中向水中看 (2)从水中向空气中看
(2)实验问题:等厚玻璃砖 三棱镜 半圆开玻璃砖
浅上 上
注:插大头针P1、P2、P3、P4后面挡住前面的(两点确定一直线),用量角器量出入射角和折射角,可求;也可连接成二个三角形,根据三角形相似规律求
分析:加入色散问题(白光分成彩色光谱)、全反射问题、看物体问题(变浅)
应用2全反射:当光从光密介质向光疏介质传播时,入射角小于折射角,当入射角为临界角
C时,折射角为900,当入射角大于临界角时,光只有反射而没有折射,此现象称为全反射。
SinC=1/n
分析:介质的折射率大则临界角小。
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光在同一种介质中折射率的顺序频率依次增大,折射率增大,临界角变小。
具体问题:光纤:有内芯(折射率大)和外层;潜望镜:两个直角棱镜二次全反射。
应用3色散:
变式巩固:当光疏介质中角θ1确定时:n大(可能为介质,也可能是各色光)θ2小,偏折大当光密介质中角θ2确定时:n大(可能为介质,也可能是各色光)θ1大,偏折大
六.波动光学
惠更斯的波动说、牛顿的微粒说;麦克斯韦预言存在电磁波、赫兹证实电磁波存在。
1.光的干涉:条件(频率相同的再现两光相遇)
分析图8:加强区:S2P -S1P=nλ=λ/2(2n)减弱区S2P -S1P=nλ=λ/2(2n-1)
从P(中央亮条纹)向外路程差逐渐加大,先出现波长小的光的加强区,后出现波长大的。
若为单色光是间距相等的亮条纹。
设相邻亮条纹间距离为ΔX,双缝间距离为d,双缝到屏的距离为L,在L>>d时有
ΔX=Lλ/d
设计:ΔX增大(减小):L增大(减小),d减小(增大)
应用:薄膜干涉:肥皂膜、油膜(图10);检查光学元件的平整度(图11)
竖直方向向下射的光线,在样板的下表面反射与进入到被检查平面的上表面的反射光相遇而发生干涉。
设:θ是样板与被检查平面间的夹角(很小θ=sinθ =tanθ),X是尖部亮条纹与外侧亮条纹的距离X=Δx,h是加强区膜的厚度(2h正好等于光的波长的倍数)
θ=h/x
分析:(1)从尖点看膜厚度小的地方出现波长小的光的干涉,波长大后出现
(2)减小(增大)θ角,可使x变大(变小),条纹间距离变疏(密)
(3)被检查平面凹凸不平时凹处相当于θ变大,x变小,干涉图样弯向尖处凸处相当于θ变小,x变大,干涉图样弯向外侧。
2.光的衍射:光绕过障碍物体的现象
光的干涉和衍射现象说明光是一种波
明显衍射的条件:在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还小
障碍物体的类型:小孔、小缝、小的挡板。
泊松亮斑:这是由于来自单缝或圆孔上不同位置的光,在光屏处叠加后光波加强或者削弱的结果,这个道理和两列光干涉时的道理相似
3.电磁波谱:
(1)可见光:
(2)红处线一切物体,包括大地、人体、农作物和车船,都在辐射红外线
应用:遥感、遥控、热作用
红外线的电磁场的频率比可见光更接近固体物质分子的固有频率,因此更容易引起分子的共振.所以,红外线的电磁场的能量更容易转变成物体的内能.
(3)紫外线
应用:验票:荧光作用
治病:紫外线能促使人体合成维生素D,这种维生素有助于人体对钙的吸收
消毒:紫外线能杀死多种细菌,所以医院和食品店常用紫外线消毒
(4)波长比紫外线更短的光叫做X射线,也叫伦琴射线.因为X射线的穿透能力很强,医学上用来进行人体透视.此外还有比伦琴射线波长更短的电磁波,那就是γ射线,
注红外线、可见光、紫外线是由于原子外层电子受激发产生的,X射线是原子内层电子受激发产生的,γ射线是原子核受激发而产生的。
4.光的偏振:
5.激光的应用:
(1)激光是相干光,所以它能像无线电波那样进行调制,用来传递信息(光纤)
(2)激光的另一个特点是它的平行度非常好:用来进行精确的测距、电脑读取信息
(3)激光还有一个特点是亮度高医疗(激光刀)、激光武器
七.光的粒子性,氢原子的能级
1.知识点:
(1)光的波动性:光的干涉、衍射、偏振(惠更斯)
(2)光的波粒二象性:个别光子表现为粒子性,大量光子的行为表现为波动性(概率波),频率大的光子粒子性明显,而频率小的光子波动性明显。
(3)电磁说:光是电磁波(麦克斯韦)
(4)普朗克常量:h=6.63*10-34Js(能量子假设)
(5))光的粒子性:光电效应现象,爱因斯坦光子说,
(6)德布洛意物质波:实物:电子、质子、原子、分子、宏观物体场:电磁场
任何一个运动着的物体(小到电子,质子,大到行星、太阳))都有一种波与它对应
λ=h/p
2.规律:
(1)光电效应:在光的照射下物体发射电子的现象,发射出来的电子叫光电子
①每种金属都有发生光电效应的极限频率ν0和极限波长(入射光的频率比极限频率大就能发生光电效应,比极限频率小不能发生光电效应,与入射光的强度无关)光电子克服原子核对它的吸引做功称为逸出功:W=hν0
②瞬时性:10-9s的时间内
③爱因斯坦光电效应方向方程:入射光的频率大,其能量(hν)大于逸出功W,光电子还有剩余能量(若直接打出)以最大初动能Ek的形式体现。
hν=W+Ek=hν0+Ek
***(2).能级:
①牛顿经典理论对电子做圆周运动规律的分析
库仑力是电子做圆周运动的向心力则:
F=Ke2/r2=mv2/r V=(Ke2/r m)1/2
离核越近速度越大,
电场力做负功,电势能增大(与人造地球卫星相类似)
经典理论的缺陷:原子塌陷(电子在做圆周运动时向外辐射能量)
②玻尔的假设――能级
(A)轨道量子化:围绕原子核运动的电子轨道只能是某些不连续、分立的数值,在这些轨道上状态是稳定的。
以氢原子为例:核外电子的最小轨道半径r1=0.053nm,其它轨道半径满足r n=n2r1(B)能量量子化:原子的可能状态是不连续的,因此各状态对应的能量也是不连续的,各状态的能量值叫能级(原子在不同状态的中的能量是稳定的)
以氢原子为例:最低能量状态(基态能级):E 1=-13.6ev , 其它状态的能量值满足E n =E 1/n 2 (E n 叫激发态,n 是量子数)
E 2= -3.4ev E 3= -1.51ev
E 4= -0.85ev E 5= -0.54ev (C ) 跃迁假设:
① 吸收大于等于E n 的能量值,会使氢原子
发生电离
② 处于基态或激发态的氢原子吸收两能级差的光子能量值,向高能级跃迁
③ 处于激发态的氢原子会自发向低能级跃迁,辐射出几种不同频率的光子(C n 2)
h v =E 初-E 终
八.原子核知识点
(1)原子结构:卢瑟福 粒子散射实验现象:粒子穿过金箔后,绝大多数没有偏转,仍沿原来方向前进,只有少数发生较大的偏转,极少数被弹回。
它说明原子的结构只能是一种核式结构。
注:动量守恒问题中的碰撞模型。
(2)原子的核式结构:原子的中心有一个很小的核叫原子核,原子的全部正电和几乎全部质量都集中的原子核上,带负电的电子在核外空间运动
(3)原子核的组成:由质子和中子组成:质子和中子统称为核子
中子(10n )不带电,质子(1
1H )带正电 原子序数=核电荷数=核外电子数=质子数(Z )
原子核的质量=质子质量+中子质量≈核子质量数=A (叫做原子核的质量数)
原子核常用符号 A
Z X (X 元素符号)
原子核中质子数相同而中子数不同的原子,互称同位素
(4)衰变 分为α衰变 、β衰变
概念:放射性:物质发射射线的性质 放射性元素:具有放射性的元素
天然放射现象:元素自发地放出射线的现象
三种射线:
α射线:高速α粒子流,是氦原子核42He ,其速度可达光速的十分之一,很容易使气体电离,使底片感光,贯穿能力弱
β高速电子流,其速度可达99%的光速,电离作用弱,贯穿本领较强
γ射线不带电是能量很高的电磁波,是γ光子电离作用最小,贯穿作用最强
衰变: ∞ 5 4 3 2
0 -0.54 -0.85 -1.51 -3.4 -13.6 n E/eV
α衰变:238
92U →23490Th +42He (一次α衰变质子数少2,中子数少2)
β衰变:23490Th →23491+01-e (一次β衰变减少一个中子转化成一个质子放出一个电子)
核反应过程中满足电荷数和质量数都守恒,并且动量守恒,在计算动量守恒时亏损的质量不计,衰变过程释放的核能,以新核和粒子的动能形式体现,一般人工核反应中释放的核能等于动能的获得量。
衰变过程中同时伴随着γ辐射
衰变中核子数变化的规律:一次β衰变减少一个中子转化成一个质子放出一个电子
半衰期::放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间;跟原子所处的物理或化学状态无关(单质、化合物,压力、温度),只由核内部本身的因素决定。
应用:半衰期次数的计算、剩余质量的计算
**(5)人工核反应 核能的计算
(A )卢瑟福发现质子的核反应方程式:H O N He 111781474
2+→+
(B )查德威克发现中子的核反应方程式: 9
4Be +4
2He →126C +10n
爱因斯坦质能方程:物体的能量与质量之间存在着密切的联系,E =mc 2(物体具有的能量与它的质量之间存在着简单的正比关系)
核子在结合成原子核时出现质量亏损:△E =△mc 2,如果以u 作为质量单位,1uc 2=931.5MeV ,则可用△E =△m ×931.5MeV ,(一定要注意这样计算的能量单位是MeV )
质量亏损△m 与释放的核能:发生核反应之前原子核的总质量与反应之后生成的新的原子核的总质量之差。
(6)裂变
典型的裂变反应:235
92U +10n →9236Kr +14156Ba +310n (用于第一代核电站)
23592U +10n →90
38Sr +136
54Xe +1010n (原子弹)
核电站:
核燃料:天然铀235 0。
7%必须浓缩至3-4%并制成铀棒
中子源:慢中子
水泥防护层
减速剂:重水,普通水石墨
镉棒:控制反应速度,吸收中子(控制中子数目)
(7)轻核的聚变:
21H +31H →4
2He +10n
九.电场、磁场中带电粒子(体)的运动
1.带电粒子(体)在电场中
E =F/q =KQ/r 2=U/d
E =F/q q 试探电荷电量,
F 试探电荷所受电场力,适用于任何电场,是定义式、量度式而不决定电场
E =KQ/r 2 点电荷场强公式,适用于点电荷 Q 形成电场电荷(场源)电荷量,r 场源到场点的距离
E =U/d =U 1/d 1适用于匀强电场,U 两等势面间的电势差,d 两等势面间垂直距离
F =KQq/r 2 库仑定律,适用于真空中二点电荷间相互作用。
W =qU =qEd qU 适用于任意电场;qEd 只适用于匀强电场且d 为两等势面间垂直距离
(1)场的叠加原理和应用:
当空间有几个点电荷同时存在时,根据场强的定义及力的独立作用原理,其一点的场强就是各个电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和(遵从平行四边形定则)。
应用:如图所示,O 为等量同种(异种)电荷连线的中垂线,确定中垂线上某一点的合场强
分析:扩展1:二电荷量不相同时的场强矢量和,在左右位置场强的矢量和;加入电荷分析受力和做功问题(一定要把握六种电场线,它是解决电场问题的生命线)
扩展2:正多边形(圆环、球)顶点上放等量电荷求中心的合场强
扩展3:高考中常结合物体的动态平衡分析来出题(涉及临界与极值)
解题注意:可确定临界点(上二图是常见的设计),再动态分析。
(2)电场的能的特性:
W =qU=ΔEk mgh=ΔEk W 电+W 重=ΔEk
分析:在电场中给出运动轨迹,判断电场力做正功或负功,判断电势能、动能的变化(确定力、确定速度方向、确定二者的夹角,大于900减速,小于加速);电场力的变化、加速度的变化(电
B A A B (1) (2)。